成果名称: 树根桩顶驱跟管钻进劈裂注浆成桩施工技术
完成单位: 深圳市工勘岩土集团有限公司
主要人员: 尚增弟,李凯,杨静,林桂森,吴宝莹,雷斌,林卓楠,郭威,张欣然
介绍:

    1.课题来源与背景: 近年来,我司承接完成了“云浮港都骑通用码头二期工程项目微型钢管树根桩工程”、“深业进智现代物流分拨中心(清水河片区)配送中心及储运中心更新单元13-15地块基坑支护及土石方工程”等项目,针对软土地基树根桩施工过程中存在的钻孔易塌孔、砾料填灌困难、注浆效果差等问题,综合项目实际条件及施工特点,我司对软土地基树根桩施工方法展开研究,经过现场试验、优化改进,形成了“树根桩顶驱跟管钻进劈裂注浆成桩施工技术”。

    2.技术原理及性能指标: 2.1顶驱动力回转钻进技术 本技术使用的钻机采用顶驱回转钻进,与一般的回转型钻机相比,顶驱动力钻机的动力头能够实现高频往复振动,带动套管及钻头对土体进行冲击回转和切削钻进。本技术采用的顶驱动力钻机振动频率可达每分钟2800次,对地基土体产生高频冲击力,提高破碎能力,提升钻进效率。 2.2 全套管跟管钻进技术 全套管跟管钻进是在套管底部配置合金材质的管靴钻头,在顶驱回转作用下对土体具有良好的切削能力,套管钻头既钻进破碎土层,又起到完全的护壁作用。在顶驱钻进的同时,采取从钻杆顶部注入压力10MPa的高压水配合钻进,高压水对套管内的土体进行高速冲击,减小套管钻进阻力,并将套管内的土体冲压挤出套管底部,实现有效排渣。 2.3 装配式螺栓式封孔器主要由两部分组成,上部为带孔钢密封帽,下部为卡扣,其中密封帽顶部开孔用于连接注浆导管,内置二层橡胶密封圈,起到注浆密封作用;卡扣紧固在注浆钢管外侧,起到固定作用;密封帽与卡扣通过螺栓连接,利用卡扣与外壁紧固力抵消注浆时反冲力,以此达到密封及固定效果。

    3.技术的创造性与先进性: 顶驱动力钻机的动力头能够实现高频往复振动,带动套管及钻头对土体进行冲击回转切削钻进。采用的顶驱动力钻机振动频率可达每分钟2800次,对地基土体产生高频冲击力,提高钻进效率。 采用全套管跟管钻进成孔,在顶驱回转作用下,套管底部的合金钻头对土体产生良好的切削。钻进的同时从钻杆顶部注入高压水配合钻进,高压水对套管内的土体进行冲击,减小钻进阻力,并将套管内土体冲压出套管底部实现清孔。 注浆时采用螺栓式封孔技术注浆钢管顶部进行封孔。螺栓式封孔器主要由上部带孔钢密封帽和下部卡扣组成。密封帽顶部开孔用于连接注浆导管,内装有橡胶密封圈,起到注浆密封作用,卡扣紧固在注浆钢管外侧,起到固定作用,密封帽与卡扣通过螺栓连接,利用卡扣与外壁紧固力抵消注浆时反冲力,以此达到密封及固定效果。

    4.技术的成熟程度,适用范围和安全性:本技术已在多个项目中应用,安全性良好。 适用范围: 适用于直径不超过200mm、长度不超过20m的钢管树根桩施工。 适用于松散易塌、地下水丰富的软土地基处理。

     5.应用情况及存在的问题: 经过多个项目实践,形成了完整的施工工艺流程、技术标准、工序操作规程,达到了质量可靠、成桩高效的效果,同时具备良好的可操作性和安全可控性,易于技术推广,具有广阔的市场前景。 高压水清孔时,部分水直接进入地层中,部分携带渣土从套管顶部流出,需采取措施对用水进行循环利用。

    6.历年获奖情况: 无。

批准登记号:
登记日期: 2023-02-14
研究起止时间: 2019-07-25至2022-08-02
所属行业: 建筑业
所属高新技术类别: 先进制造
评价单位名称: 广东省建筑业协会
评价日期: 2022-08-22